马自达：让“转子之火永不熄灭”

以混合动力方式实现复活的新型转子发动机

自2012年停止生产“RX-8”以后，时隔大约11年，马自达再次发售装配了转子发动机的车型。这款新车名为“MX−30 e−SKYACTIV R−EV”（以下简称“MX−30 R−EV”）。

2023年11月16日发售的“MX−30 e−SKYACTIV R−EV”。价格在423.5万至491.7万日元之间 ©MAZDA

“MX−30 R−EV”不是将转子发动机产生的动力直接用作汽车推动力，而是用它驱动发电机，再将由此产生的电力提供给马达来推动汽车。

通常人们把这种驱动方式称作串联混动（Series Hybird），已经实现商品化生产的这类汽车包括日产的“e−power”和本田的“e：HEV”等（“e：HEV”车型除了串联混动模式外，还具有发动机直接驱动车轮的模式选择）。

但“MX−30 R−EV”的最大特点在于，它没有采用像“e−power”或“e：HEV”那样通过活塞往复运动获得动力的往复式发动机，而是采用了由形似三角饭团的转子旋转产生动力的转子发动机。还有一个特点是，通过装配大容量电池，实现了插电式混动，也可以当作电动汽车般使用。

马自达在“MX−30 R−EV”上采用串联式插电混动这种精巧的技术是有原因的。

人们认为，转子发动机的缺点在于燃油经济性不高，而且尾气中的碳氢化合物（HC）较多。在环境问题受到空前重视的当今社会，转子发动机的这些缺点都是致命的，可以认为，这也是导致马自达2011年决定停止批量生产这种车型的原因所在。

截至2013年春停止销售的“RX-8”。这是装配转子发动机的最后一款跑车 ©MAZDA

通过将转子发动机与串联式插电混动系统结合，弥补了热效率和尾气方面的缺点。最终成功实现了上市销售的目标。

马自达不惜拼尽全力也要复活转子发动机的原因何在？

转子发动机商业化发展的艰辛历程

马自达开始批量生产曾被称作“未来引擎”的转子发动机是在1967年。当时推出的“Cosmo Sport”被誉为继德国NSU公司1964年推出的“NSU Wankel Spider”之后的“历史上第二款量产型转子发动机汽车”。

马自达于1961年与研发转子发动机的先行者NSU公司达成技术合作协议，掌握了相关的基础技术，虽然NSU因为问题缠身而早早放弃了批量化生产转子发动机，但马自达克服了重重困难，在近半个世纪的岁月里一直坚持生产转子发动机。

而且，由于只有这两家公司曾批量生产过转子发动机汽车，所以我们可以毫不夸张地说，马自达是唯一一家实现了转子发动机商业化发展的汽车制造商。

另外，人们通常借用NSU公司转子发动机发明人汪克尔的名字把该公司的转子发动机称作“汪克尔发动机”，而本文则统一采用马自达公司所用的“转子发动机”这个称呼。

1967年推出的“Cosmo Sport”。在当时来看，外形极其前卫，曾在科幻电视剧《归来的奥特曼》中亮相 ©MAZDA

在转子发动机走向商业化的过程中，马自达遭遇了怎样的艰辛呢？

据说研发初期最棘手的课题是振纹（chatter marks）。

振纹指的是，使用一段时间后，在相当于往复式发动机气缸的转子室（rotor housing）内壁上出现的波浪状纹路，换句话说就是摩擦问题，这被视为确保转子发动机耐久性方面的最大一道难关。

为了克服这个问题，马自达采用具有自润滑功能的碳纤维材料来制作用于确保燃烧室气密性的增压空气气流封条（apex-seal），与润滑油制造商联手创造出新的润滑方法，并在转子室内壁施加了镀硬铬处理。

在采取了这些措施的基础上，为查明导致出现振纹的发动机内部振动情况，马自达早在1963年就引进了电脑分析数据。

经过上述努力，马自达在材料、表层处理、振动分析、燃烧分析等方面积累了大量的经验，这为其至今仍拥有全球顶尖水平的发动机研发技术奠定了坚实基础。

转子发动机给马自达带来的，并不仅仅是技术力量的积淀。马自达能够发展成为现在这样的“综合汽车制造商”，转子发动机可谓功不可没。

1991年推出的第三代“RX-7”上装配的转子发动机。与双涡轮的组合，既保持了小巧体型，又带来255匹马力的强劲动力（上市当初款式。后期款式的输出功率达到280匹马力）©MAZDA

上世纪60年代初，为加强国内汽车产业的国际竞争力，日本政府曾试图将乘用车制造企业集中划分为量产车、跑车/高档车、轻型车三个类别。1960年以轻型车打入乘用车市场的马自达（当时叫做东洋工业）一度差点被划入其中的轻型车类别，对于此前一直梦想成为综合汽车制造商的他们来说，情况颇为不利。于是，为了展示自己能够成为综合汽车制造商的潜力，马自达积极尝试将独家的先进技术投入商业化应用。他们精挑细选的标志性产品就是转子发动机。

随着日本汽车制造商的飞速发展，将乘用车制造企业划分为三类的方案不了了之，可以说，除了技术力量的层面外，在扩大作为汽车制造商的规模方面，转子发动机也扮演了重要角色。

课题在于能效

再回过头来说“MX−30 R−EV”，马自达在复活转子发动机之际，不仅结合了串联式插电混动系统，还重新设计了转子发动机本身，努力改善其燃油经济性和环保性能。

比如，通过采用向燃烧室直接喷射燃料的直喷方式提高燃烧效率，改为直喷后实现了燃料颗粒的细微化，减少了低温状态时的燃料喷射量，并且大幅调整燃烧室形状实现了快速燃烧，促进了燃料的高效利用。此外，将作为发动机重要部件之一的端盖（side housing）改用铝材制造，减重15公斤以上，表面经过陶瓷熔射处理，提高了耐久性。

马自达复活的这款被称作“8C”的转子发动机，几乎可以说是一款从零出发，彻底脱胎换骨的“纯”新研发产品，如果拿往复式发动机加以类比，就相当于是从气缸体、气缸盖到活塞的各个部件都全部进行了重新设计。

“MX−30 e−SKYACTIV R−EV”装配的电动驱动单元。在紧凑度比过去更胜一筹的转子发动机的同心轴上装配发电机和马达，打造出节省空间的驱动单元 ©MAZDA

即便如此，“MX−30 R−EV”的能源效率依然谈不上出类拔萃。产品使用说明书上标注的油耗是15.4km/L（WLTC模式）。虽然因为同类型的汽车很少，无法进行简单比较，但丰田“RAV4插电混动款”宣称的油耗是22.2km/L，“普锐斯插电混动款”是26.0km/L。在燃油经济性方面，“MX−30 R−EV”显然处于不利地位。

因此，就算用插电混动系统武装起来，也并不意味着转子发动机的未来就会一帆风顺。于是，除了能源效率外，马自达还在造车特色和驾驶体验等方面提升商品性，意欲借此开辟转子发动机的美好未来。之所以这样做，是因为转子就等同于马自达对自身的一种证明。

公司在不久前举办的日本移动出行展上展示“Iconic SP”概念车也是面向未来谋篇布局的一步，这款车采用了由“MX−30 R−EV”使用的单转子发动机升级而成的双转子发动机，在线条流畅的跑车车体内装配了插电混动系统，展示出转子发动机未来的发展潜力。

“转子之火永不熄灭”——马自达在推出“MX−30 R−EV”之时掷地有声地发出了这一宣言。期待他们的理想如愿以偿。

标题图片：象征“MX−30 e−SKYACTIV R−EV”装配的转子发动机的三角饭团状转子。这个部件在蚕茧状转子室内旋转，通过不断循环重复着进气压缩、爆发膨胀、排气这几个步骤而产生出动能　©MAZDA

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